本發(fā)明涉及電解銅箔，具體涉及一種防翹曲添加劑、電解銅箔槽液、銅箔及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、銅箔作為鋰離子電池負極活性物質(zhì)的載體，同時也是負極電子流的收集與傳輸體，因此銅箔的各項性能指標如翹曲、抗拉強度、延伸性、致密性、粗糙度及厚度等均對鋰離子電池的續(xù)航能力、安全性能產(chǎn)生著極大影響。

2、電解銅箔在制造過程中容易出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，尤其常見于生產(chǎn)高抗拉、超薄銅箔的過程中。銅箔翹曲不僅會減小電極與電解質(zhì)間接觸面積，影響到電池的充放電效率和使用壽命；也容易導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，過熱等問題，從而造成電池自燃、爆炸等安全事故。當(dāng)前，電解銅箔生產(chǎn)中常用高溫退火的方式來降低銅箔翹曲，但該方法所需時間長，能耗大，因此，開發(fā)一種電解銅箔防翹曲添加劑，在電解生箔過程中即可有效改善銅箔翹曲問題至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種防翹曲添加劑、電解銅箔槽液、銅箔及其制備方法和應(yīng)用，解決現(xiàn)有技術(shù)中銅箔翹曲的技術(shù)問題。

2、為達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種防翹曲添加劑，包括：氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物，所述氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物的質(zhì)量比為(10-40):1；所述氮雜環(huán)改性化合物為氯丙嘧啶酸、咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物、1-甲基吡唑-4-甲酸、1h-吡咯-2,5-二甲酸、異氰尿酸三縮水甘油酯和吡咯喹啉醌酸中的一種或多種。

3、在任意實施方式中，所述含硫有機化合物為苯基聚二硫丙烷磺酸鈉、2-四氫噻唑硫酮、2-咪唑硫酮、3-巰基丙烷磺酸鈉中的一種或者多種。

4、在任意實施方式中，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物，所述含硫有機化合物為2-咪唑硫酮；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物和異氰尿酸三縮水甘油酯，所述含硫有機化合物為3-巰基丙烷磺酸鈉；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物，所述含硫有機化合物為2-四氫噻唑硫酮；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物和吡咯喹啉醌酸，所述含硫有機化合物為3-巰基丙烷磺酸鈉；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為1-甲基吡唑-4-甲酸和異氰尿酸三縮水甘油酯，所述含硫有機化合物為苯基聚二硫丙烷磺酸鈉；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物和1h-吡咯-2,5-二甲酸，所述含硫有機化合物為3-巰基丙烷磺酸鈉。

5、此外，本發(fā)明還提出上述防翹曲添加劑在制備電解銅箔或者電解銅箔槽液中的應(yīng)用。

6、此外，本發(fā)明還提出一種電解銅箔槽液，包括上述防翹曲添加劑，所述防翹曲添加劑在電解銅箔槽液中的濃度為5-20mg/l。

7、在任意實施方式中，還包括280-400g/l的硫酸銅、100-130g/l的硫酸、25-40mg/l的氯離子、8-30ppm明膠和30-60ppm的羥乙基纖維素。

8、此外，本發(fā)明還提出一種上述電解銅箔槽液的制備方法，包括以下步驟：

9、將水加熱至50-55℃，加入硫酸銅攪拌至溶解，繼續(xù)加入硫酸攪拌，之后加入氯離子攪拌得到電解銅箔基礎(chǔ)槽液；

10、將所述電解銅箔基礎(chǔ)槽液置于電解銅箔槽中，開空氣攪拌，50-55℃保溫，之后繼續(xù)加入防翹曲添加劑、羥乙基纖維素和明膠攪拌得到電解銅箔槽液。

11、在任意實施方式中，加入硫酸攪拌的時間為30-40min；和/或，加入氯離子攪拌的時間為10-20min。

12、此外，本發(fā)明還提出一種銅箔的制備方法，包括以下步驟：

13、銥鉭涂層鈦板為陽極、鈦板為陰極，上述電解銅箔槽液或者上述制備方法制得的電解銅箔槽液在電場作用下，空氣攪拌，陰極電流密度為60-70a/dm2，電沉積1-2min得到所述銅箔。

14、此外，本發(fā)明還提出一種銅箔，由上述制備方法制得。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明提出的防翹曲添加劑，包括：氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物，所述氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物的質(zhì)量比為(10-40):1；所述氮雜環(huán)改性化合物為氯丙嘧啶酸、咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物、1-甲基吡唑-4-甲酸、1h-吡咯-2,5-二甲酸、異氰尿酸三縮水甘油酯和吡咯喹啉醌酸中的一種或多種；該添加劑可從銅箔制造源頭有效防止銅箔翹曲，無需退火處理工序，不僅降低了生產(chǎn)能耗，同時也極大提高了生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種防翹曲添加劑，其特征在于，包括：氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物，所述氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物的質(zhì)量比為(10-40):1；所述氮雜環(huán)改性化合物為氯丙嘧啶酸、咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物、1-甲基吡唑-4-甲酸、1h-吡咯-2,5-二甲酸、異氰尿酸三縮水甘油酯和吡咯喹啉醌酸中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防翹曲添加劑，其特征在于，所述含硫有機化合物為苯基聚二硫丙烷磺酸鈉、2-四氫噻唑硫酮、2-咪唑硫酮和3-巰基丙烷磺酸鈉中的一種或者多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防翹曲添加劑，其特征在于，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物，所述含硫有機化合物為2-咪唑硫酮；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物和異氰尿酸三縮水甘油酯，所述含硫有機化合物為3-巰基丙烷磺酸鈉；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物，所述含硫有機化合物為2-四氫噻唑硫酮；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物和吡咯喹啉醌酸，所述含硫有機化合物為3-巰基丙烷磺酸鈉；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為1-甲基吡唑-4-甲酸和異氰尿酸三縮水甘油酯，所述含硫有機化合物為苯基聚二硫丙烷磺酸鈉；和/或，所述氮雜環(huán)改性化合物為咪唑-環(huán)氧氯丙烷共聚物和1h-吡咯-2,5-二甲酸，所述含硫有機化合物為3-巰基丙烷磺酸鈉。

4.權(quán)利要求1-3任一項所述的防翹曲添加劑在制備電解銅箔或者電解銅箔槽液中的應(yīng)用。

5.一種電解銅箔槽液，其特征在于，包括權(quán)利要求1-3任一項所述的防翹曲添加劑，所述防翹曲添加劑在電解銅箔槽液中的濃度為5-20mg/l。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解銅箔槽液，其特征在于，還包括280-400g/l的硫酸銅、100-130g/l的硫酸、25-40mg/l的氯離子、8-30ppm明膠和30-60ppm的羥乙基纖維素。

7.一種權(quán)利要求5-6任一項所述的電解銅箔槽液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解銅箔槽液的制備方法，其特征在于，加入硫酸攪拌的時間為30-40min；和/或，加入氯離子攪拌的時間為10-20min。

9.一種銅箔的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.一種銅箔，其特征在于，由權(quán)利要求9所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種防翹曲添加劑、電解銅箔槽液、銅箔及其制備方法和應(yīng)用，屬于電解銅箔技術(shù)領(lǐng)域。該防翹曲添加劑，包括：氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物，所述氮雜環(huán)改性化合物和含硫有機化合物的質(zhì)量比為(10?40):1。此外，本發(fā)明還提出上述防翹曲添加劑在制備電解銅箔或者電解銅箔槽液中的應(yīng)用。此外，本發(fā)明還提出一種電解銅箔槽液，包括上述防翹曲添加劑，所述防翹曲添加劑在電解銅箔槽液中的濃度為5?20ppm。此外，本發(fā)明還提出一種上述電解銅箔槽液的制備方法。本發(fā)明提出的防翹曲添加劑可從銅箔制造源頭有效防止銅箔翹曲。

技術(shù)研發(fā)人員：江茜,梁勁松,李華飛,程玄,周世俊,謝文俊,耿光榮
受保護的技術(shù)使用者：吉和昌新材料（荊門）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2